你了解 Node.js 的事件循环机制吗？

事件循环是 Node.js 运行时环境的核心机制，用于处理异步任务和 I/O 操作，使得单线程 Node.js 能高效处理高并发请求。基于 libuv 库实现的事件循环由六个阶段组成，并按照顺序反复运行，每个阶段处理特定任务。以下是事件循环的工作原理概述和阶段的详细描述：

工作原理概述

Node.js 事件循环遵循事件驱动模型：

• 初始时，启动事件循环并执行所有同步任务。
• 非阻塞 I/O 任务（如文件读写的异步操作或定时器）通过操作系统或线程池处理。
• 完成后，对应回调函数被加入事件队列，等待事件循环处理。
• 主线程空闲时循环执行以下六个阶段。

六个阶段详解

事件循环分为固定顺序的六个阶段，每个阶段有其特定任务队列：

1. Timers 阶段：执行 setTimeout 和 setInterval 中的回调函数，处理定时器到期的事件。
2. Pending I/O Callbacks 阶段：执行上一轮循环中未完成的 I/O 回调事件，包括如 TCP 错误回调等系统级任务。
3. Idle/Prepare 阶段：用于 Node.js 内部处理任务，如垃圾回收或资源准备，不暴露给外部代码。
4. Poll 阶段：核心 I/O 处理阶段：
   • 检查新的 I/O 事件，执行读写文件或网络请求的回调。
   • 如果没有任务，等待新事件加入或跳转到下一阶段。
   • 遇到 setImmediate 回调时提前结束此阶段。
5. Check 阶段：处理 setImmediate 设置的回调函数，通常在 I/O 操作完成后执行。
6. Close Callbacks 阶段：执行关闭相关事件的回调，如 socket.on('close', ...) 或文件描述符关闭。

典型运行流程

在一个事件循环周期中：

• 任务先进入初始事件队列，事件循环按阶段顺序依次处理。
• 各阶段按先入先出原则执行队列回调。
• Poll 阶段是关键：如果没有新 I/O 事件（队列为空），检查已存在未完成的阶段任务，决定是阻塞等待、处理回拨还是前进。
• 在每一轮中运行当前队列直到空（或数量、时间限制），然后移到下一阶段。

通过这些机制，Node.js 能够协调异步任务，确保高吞吐量和低延迟，非常适合实时应用场景。